Combustibles Fosiles

EL CARBÓN

CARBÓN
Es el combustible fósil más abundante y el primero en utilizarse (siglo XVIII)
Hoy día ha perdido importancia debido a la dificultad de extracción y transporte
Los yacimientos de carbón se han originado por fermentación de restos vegetales del período del carbonífero
Se utiliza fundamentalmente como combustible y en la industria siderúrgica en la fabricación de acero
Se explota en minas a cielo abierto y subterráneas
Problemática ambiental
- Derivada de la extracción:
Explotaciones a cielo abierto: impacto paisajístico y contaminación
Minas subterráneas: riesgos
- Derivada del uso: contaminación atmosférica

El carbón que hoy utilizamos se formó a partir de generaciones de plantas que murieron en antiguos pantanos y ciénagas, y que se fueron asentando bajo sedimentos. Este material vegetal formó primero un material orgánico compacto denominado turba. Con el paso del tiempo, la presión y el calor que ejercían la acumulación y el engrosamiento de las capas de sedimentos sobre la turba provocaban la salida gradual de la humedad. Esto aumentaba el contenido de carbono de la turba, que al final se convertía en carbón.

RESERVAS MUNDIALES DE CARBÓN

Perforadoras helicoidales de una explotación a cielo abierto

MINA A CIELO ABIERTO “EL FEIXOLÍN”. VILLABLINO

Combustible, reductor, fabricación de electrodos ---- Coque de Ptróleo Combustible motores Diesel, gasolina por craqueo 250-400 Gasoil Combustible, alumbrado 175-300 Queroseno Combustible para motores, disolventes 40-200 Gasolina Combustible, Gasolina de Polimerización, Negro de Humo <30 Gases Aplicación N°. de Carbonos Fracción

Mina de carbón subterránea

MINA SUBTERÁNEA y MINA ESCUELA

Tipos de carbones minerales

Aplicaciones generales del carbón

Aplicaciones según el tipo
Turba: producción de abonos agrícolas
Lignito:  producción de energía eléctrica en centrales térmicas
 obtención de subproductos mediante destilación seca
Hulla: obtención de carbón de coque mediante destilación seca = coquizado
Antracita: combustible doméstico e industrial (escasa producción de humos y cenizas)

PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD EN CENTRAL TÉRMICA DE CARBÓN

Fuente: Greenpeace

CARBÓN: PROBLEMÁTICA MEDIOAMBIENTAL
Problemas derivados de la extracción
Minas a cielo abierto:
- Impacto paisajístico debido a la remoción de terrenos, formación de socavones y generación de escombreras
- Incremento de la erosión al destruir la cobertura vegetal
- Contaminación del agua por lavado del mineral
- Producción de ruidos y vibraciones
Minas subterráneas:
- Incremento de riesgos y enfermedades (silicosis)
Problemas derivados del uso
- Contaminación atmosférica al producir CO 2 y SO 2

IMPACTO MEDIOAMBIENTAL DE CENTRALES TÉRMICAS DE CARBÓN
Emisión de gases
Emisión térmica:
(en sistemas de refrigeración
en circuito abierto)
Vapor de agua Emisión de calor al mar COMBUSTIÓN DE CARBÓN
EMISIONES DE:
SOx (óxidos de azufre)
NOx (óxidos de nitrógeno
Metano
CO2 (dióxido de carbono
Partículas sólidas
LLUVIA ÁCIDA EFECTO INVERNADERO

PETRÓLEO
Comienza a explotarse a finales del siglo XIX y a lo largo del siglo XX constituye la principal fuente de energía.
Los yacimientos de petróleo se formaron por descomposición anaerobia de organismos planctónicos marinos atrapados en el fondo oceánico.
Su explotación implica la búsqueda de yacimientos rentables económicamente, la perforación del subsuelo mediante sondeos , su transporte y el proceso posterior de refinado por destilación fraccionada.
Se utiliza como combustible (gasolina, gasóleo, keroseno) y como materia prima para fabricación de plásticos, fibras sintéticas, fertilizantes, pinturas,…
Problemática ambiental
- El transporte supone un riesgo: posibilidad de mareas negras por accidentes de petroleros
- El refinado produce contaminantes atmosféricos y residuos tóxicos
- La combustión genera contaminación atmosférica

FORMACIÓN DE PETRÓLEO

Las Trampas de Petróleo En principio, la roca donde se origina el petróleo se denomina "Roca Madre", de aquí migra hacia una capa porosa de roca arenosa o caliza. Que se denomina "Roca Reservorio", donde queda "entrampado" al alcanzar un estrato de terreno impermeable. Estas "trampas geológicas" están determinadas según la estructura interna de la tierra, que se presenta en formas diversas como son los pliegues anticlinales, geocinclinales, las fallas, intrusiones, domos,

La Exploración Para que exista un pozo de petróleo en producción es necesario pasar por distintas etapas, estas son exploración, perforación, terminación y producción. La primer etapa, EXPLORACION, es necesaria para ubicar los lugares que por sus características sean factibles de contener trampas de petróleo. Este es el trabajo de los geólogos, que recorren el terreno y usan imágenes satelitales para recoger información acerca de la Cuenca Sedimentaria

Los Métodos Geofísicos Otro aspecto de la exploración es la utilización de los métodos geofísicos: el Gravimétrico y el Magnetométrico. Ambos permiten conocer el basamento, el espesor aproximado de la colina sedimentaria y los rasgos estructurales. Si los resultados son "positivos", se aplica un método más costoso que es la PROSPECCION SISMICA, esta puede ser marina o terrestre.

La Prospección Sísmica Una vez ubicado un lugar propicio para la búsqueda del petróleo, se prosigue con el uso de la sísmica para intentar localizar los lugares exactos en los cuales se debería perforar. Para concretar este método es necesario realizar el tendido de la línea sísmica sobre la superficie, a la que se le conectan ristas de geófonos. Se ubica además el camión vibrador, que da golpes en el terreno para emitir ondas sonoras que se propagan en el interior de la tierra. Estas ondas atraviesan diferentes capas del terreno, y cada vez que esas ondas chocan contra diferentes estratos rocosos, se reflejan o regresan a la superficie. En la superficie el geófono registra toda la información y es transmitida por cable hacia cintas especiales ubicadas en el camión sismógrafo. Este camión debidamente equipado proporciona el registro sísmico.

La Interpretacíon de la Sísmica Una vez obtenido el Registro Sísmico, a través de este un geofísico interpreta "la forma de sedimentación y sus deformaciones, profundidades de las capas reflectoras, fallas, etc". Su objetivo es localizar las trampas de petróleo, determinar su tamaño y estructura, y así poder hacer recomendaciones acerca de donde se debería realizar el próximo paso: el primer pozo exploratorio

Red de oleoductos Instalaciones de almacenamiento Oleoducto de productos en servicio Oleoducto de crudo en servicio Oleoducto de crudo en proyecto Instalaciones de suministro a buques Instalaciones aeroportuarias Refinerías

EXPLOTACIÓN y EXTRACCIÓN

TRANSPORTE DEL PETRÓLEO

PROCESO DE REFINADO DE PETRÓLEO

Composición típica de un litro de crudo después del proceso de refinado.

Petróleo : productos obtenidos Hidrocarburos Poder calorífico Características y aplicaciones Muy volátiles e inflamables. Debido a su gran volumen y difícil licuefacción se suelen quemar en la propia refinería. Metano+Etano 8 500 kcal/m3 Butano 28 500 kcal/m3 Se suele vender en botellas de 12,5 kg (color naranja). Propano 22 350 kcal/m3 Se comercializa en botellas de acero de 11 kg y 35 kg. Uso doméstico. Gasolina 11 000 kcal/kg Se emplea en motores de explosión. Cuando se utiliza en motores de dos tiempos es necesario mezclarlo con un 2 % de aceite. Queroseno Utilizado en motores de aviación. Gasóleo 10 300 kcal/kg Empleado en motores Diesel y calefacciones. Fuelóleo 9 900 kcal/kg Se utiliza en centrales térmicas en sustitución del carbón. Aceites 9 800 kcal/kg No se emplean como fuente de energía, sino para el engrasado de piezas móviles. Ceras (parafinas, 9 500 kcal/kg Usos industriales. vaselinas) Alquitrán 9 200 kcal/kg Pavimentos de carreteras e impermeabilizante en terrazas, tejados, etcétera. Gaseosos Líquidos Sólidos

PROBLEMÁTICA AMBIENTAL DEL PETRÓLEO Derivada del transporte - Impacto paisajístico producido por los oleoductos - Riesgo de fugas en oleoductos - Riesgo de accidentes de petroleros que provocan mareas negras - Contaminación debida a la limpieza de los tanques de los petroleros Derivada del uso - El proceso de refinado genera contaminantes atmosféricos y residuos tóxicos. - La combustión genera CO 2 y óxidos de nitrógeno y azufre

IMPACTO MEDIOAMBIENTAL DEL PETRÓLEO
Vertidos en el transporte
Emisión de gases (CO, CO 2 , NOx)
Emisión de partículas sólidas
Soluciones:
Gasolina sin plomo
Gasóleos sin azufre
Sustitución de instalaciones de fuelóleo y gasóleo por gas natural
Contaminación atmosférica Efecto invernadero Lluvia ácida en la combustión

GAS NATURAL
Origen: combustible fósil
Composición: (variable)
Metano 84%
Etano 8%
Propano 2%
Otros (butano, nitrógeno, CO2, impurezas…)
Tipos:
Gas húmedo : (Metano+Propano+Etano+Butano)en yacimientos con petróleo
Gas seco : (Metano+Etano) en yacimientos de gas.

GAS NATURAL
El gas natural es una mezcla de hidrógeno, metano, butano y propano y otros gases en proporción variable.
Se forma junto al petróleo y se extrae y explota con los mismos métodos.
El gas natural se purifica y licúa para facilitar su transporte mediante gaseoductos o buques tanque.
Se emplea como combustible en el hogar, el comercio y la industria.
Ventajas del gas frente a otros combustibles fósiles
Es un combustible más limpio que el carbón y el petróleo, ya que en su combustión produce menos dióxido de carbono.
No emite partículas sólidas ni cenizas en su combustión.
Las emisiones de óxidos de nitrógeno son inferiores.
Las emisiones de dióxido de azufre son prácticamente nulas .

Gas Natural: obtención Extracción en yacimientos Almacenamientoen gasómetros Transporte Gasoductos Plantas de licuefacción Buques metaneros Plantas de regasificación

Gas Natural: aplicaciones
Combustible doméstico
Combustible industrial
Centrales eléctricas de ciclo combinado
Combustible en vehículos
Industria petroquímica

FUNCIONAMIENTO DE UNA CENTRAL DE CICLO COMBINADO

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Combustibles Fosiles

by angel fernandez on Jan 11, 2009

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